國家電網(wǎng)公司變電檢測管理規(guī)定(試行)第27分冊繞組頻率響應(yīng)分析細則

1、國家電網(wǎng)公司變電檢測治理規(guī)定試行第27分冊繞組頻率響應(yīng)分析細那么國家電網(wǎng)公司二0一七年三月前言II1試驗條件11.1 環(huán)境要求11.2 待試設(shè)備要求11.3 人員要求11.4 平安要求11.5 試驗儀器要求22試驗準(zhǔn)備23試驗方法23.1 一般規(guī)定23.2 試驗接線33.3 試驗步驟33.4 考前須知43.5 試驗馬收44試驗數(shù)據(jù)分析和處理45檢測原始數(shù)據(jù)和報告45.1 原始數(shù)據(jù)45.2 檢測報告5附錄A標(biāo)準(zhǔn)性附錄繞組頻率響應(yīng)試驗報告6附錄B標(biāo)準(zhǔn)性附錄用相關(guān)系數(shù)R輔助判斷待試設(shè)備繞組變形7標(biāo)準(zhǔn)性附錄繞組變形典型幅頻特性曲線為進一步提升公司變電運檢治理水平,實現(xiàn)變電治理全公司、全過程、全方位標(biāo)準(zhǔn)

2、化,國網(wǎng)運檢部組織26家省公司及中國電科院全面總結(jié)公司系統(tǒng)多年來變電設(shè)備運維檢修治理經(jīng)驗,對現(xiàn)行各項治理規(guī)定進行提煉、整合、優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化,以各環(huán)節(jié)工作和專業(yè)分工為對象,編制了國家電網(wǎng)公司變電驗收、運維、檢測、評價、檢修治理規(guī)定和反事故舉措以下簡稱“五通一措.經(jīng)反復(fù)征求意見,于2021年3月正式發(fā)布,用于替代國網(wǎng)總部及省、市公司原有相關(guān)變電運檢治理規(guī)定,適用于公司系統(tǒng)各級單位.本細那么是依據(jù)?國家電網(wǎng)公司變電檢測治理規(guī)定試行?編制的第27分冊?繞組頻率響應(yīng)分析細那么?,適用于35kV及以上變電站的變壓器.本細那么由國家電網(wǎng)公司運維檢修部負責(zé)歸口治理和解釋.本細那么起草單位：國網(wǎng)重慶電力.本細那么

3、主要起草人：周孟戈、劉超君、陳偉、羅壬彤、陳正宇、楊華忠、籍勇亮、蔣浩、逢凱、李毅、熊浩.繞組頻率響應(yīng)分析細那么1試驗條件1.1 環(huán)境要求除非另有規(guī)定,試驗均在以下大氣條件下進行,且試驗期間,大氣環(huán)境條件應(yīng)相對穩(wěn)定.a) 環(huán)境溫度不宜低于5C.b) 環(huán)境相對濕度不宜大于80%.c) 現(xiàn)場區(qū)域滿足試驗平安距離要求.1.2 待試設(shè)備要求a) 待試設(shè)備處于檢修狀態(tài).b) 設(shè)備外觀清潔、無異常.c) 設(shè)備上無其他外部作業(yè).d) 鐵心待試設(shè)備鐵心必須與外殼可靠接地.1.3 人員要求試驗人員需具備如下根本知識與水平：a) 現(xiàn)場作業(yè)人員應(yīng)身體健康、精神狀態(tài)良好.b) 熟悉現(xiàn)場平安作業(yè)要求,并經(jīng)?安規(guī)?測試合

4、格.c) 了解多種電力設(shè)備的型式、用途、結(jié)構(gòu)及原理.d)熟悉繞組頻率響應(yīng)分析檢測的試驗設(shè)備、儀器、儀表的原理、結(jié)構(gòu)、用途及使用方法,并能排除一般故障.e)具備必要的電氣知識和高壓試驗技能,能正確完成繞組頻率響應(yīng)分析檢測試驗工程的接線、操作及測量,了解被試設(shè)備有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,能正確分析試驗結(jié)果.f)熟悉影響繞組頻率響應(yīng)分析試驗結(jié)果的因素及消除方法.g)熟悉變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu).h)經(jīng)過上崗培訓(xùn),測試合格.1.4 平安要求a)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國家電網(wǎng)公司?電力平安工作規(guī)程(變電局部)?的相關(guān)要求.b) 高壓試驗工作不得少于兩人.試驗負責(zé)人應(yīng)由有經(jīng)驗的人員擔(dān)任,開始試驗前,試驗負責(zé)人應(yīng)向全體試驗人員詳細布置試

5、驗中的平安考前須知,交待鄰近間隔的帶電部位,以及其他平安注意事項.c) 應(yīng)有專人監(jiān)護,監(jiān)護人在測試期間應(yīng)始終行使監(jiān)護責(zé)任,不得擅離崗位或兼職其他工作.d) 試驗現(xiàn)場應(yīng)裝設(shè)遮欄或圍欄,遮欄或圍欄與試驗設(shè)備高壓局部應(yīng)有足夠的平安距離,向外懸掛“止步,高壓危險！的標(biāo)示牌,并派人看守.e) 應(yīng)保證操作人員及試驗儀器與電力設(shè)備的高壓局部保持足夠的平安距離,且操作人員應(yīng)使用絕緣墊.f) 試驗裝置的金屬外殼應(yīng)可靠接地,高壓引線應(yīng)盡量縮短,并采用專用的高壓試驗線.g) 試驗前必須認(rèn)真檢查試驗接線,使用標(biāo)準(zhǔn)的短路線,儀表的開始狀態(tài)應(yīng)正確無誤.h) 斷開設(shè)備接頭時,拆前應(yīng)做好標(biāo)記,并保證引線與被試設(shè)備有充分的距離

6、.i) 試驗前,應(yīng)通知有關(guān)人員離開被試設(shè)備,并取得試驗負責(zé)人許可,方可試驗；試驗過程中應(yīng)有人監(jiān)護并呼唱.j) 變更接線或試驗結(jié)束時,應(yīng)首先斷開試驗電源,放電,并將升壓設(shè)備的高壓局部放電、短路接地.k) 試驗現(xiàn)場出現(xiàn)明顯異常情況時(如異音、電壓波動、系統(tǒng)接地等),應(yīng)立即停止試驗工作,查明異常原因.l) 高壓試驗作業(yè)人員在全部加壓過程中,應(yīng)精力集中,隨時警戒異常現(xiàn)象發(fā)生.m)試驗結(jié)束時,試驗人員應(yīng)撤除自裝的接地短路線,并對被試設(shè)備進行檢查,恢復(fù)試驗前的狀態(tài),經(jīng)試驗負責(zé)人復(fù)查后,進行現(xiàn)場清理.1.5 試驗儀器要求a)掃頻檢測范圍：掃頻范圍應(yīng)為1kHz1MHz可分成假設(shè)干頻段分別檢測.b)掃頻檢測方式

7、：采用線性分布的掃頻檢測方式.c)掃描頻率精確度：信號源輸出正弦波信號的頻率精度應(yīng)不大于0.01%.d)掃描頻率間隔：掃描頻率的間隔應(yīng)小于2kHz.e)阻抗匹配方式：檢測儀器應(yīng)具備一個正弦波鼓勵信號輸出端和兩個獨立的信號檢測端.其中,正弦波信號源US的輸出阻抗RS應(yīng)為50,且輸出端應(yīng)通過同軸屏蔽電纜直接與待試設(shè)備繞組的鼓勵端連接；兩個獨立信號檢測端的輸入阻抗不應(yīng)低于1MQ,且應(yīng)通過同軸屏蔽電纜分別連接到待試設(shè)備繞組的鼓勵端和響應(yīng)端,并在被測繞組的響應(yīng)端連接50a的匹配電阻R所使用的同軸屏蔽電纜的波阻抗應(yīng)為50a,電纜長度宜為15-20m.f) 檢測精度：檢測儀器應(yīng)具備-100dB20dB的動態(tài)

8、檢測范圍,且在-80dB20dB范圍內(nèi)的檢測精度應(yīng)小于土1dBog) 選頻濾波特性：檢測儀器應(yīng)具備選頻濾波功能,通頻帶的寬度應(yīng)小于選頻濾波器中央頻率的5%h) 數(shù)據(jù)存儲方式：應(yīng)采用純文本格式保存檢測數(shù)據(jù),以便數(shù)據(jù)的傳遞和比擬.2試驗準(zhǔn)備a) 現(xiàn)場試驗前,應(yīng)詳細了解設(shè)備的運行情況,據(jù)此制定相應(yīng)的技術(shù)舉措.b) 應(yīng)配備出廠交接試驗報告或出廠說明書、歷次試驗報告、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)卡；c) 現(xiàn)場具備平安可靠的試驗電源.d) 檢查環(huán)境、人員、儀器滿足試驗條件、配備適用的工具和連接導(dǎo)線等.e) 按相關(guān)平安生產(chǎn)治理規(guī)定辦理工作許可手續(xù).3試驗方法5.1 一般規(guī)定a)待試設(shè)備繞組變形檢測應(yīng)在所有直流試驗工程之前或者在

9、待試設(shè)備繞組充分放電以后進行,應(yīng)根據(jù)接線要求和接線方式,逐一對待試設(shè)備的各個繞組進行檢測,分別記錄幅頻響應(yīng)特性曲線.b)繞組掃頻響應(yīng)曲線與原始記錄根本一致時,即繞組頻響曲線的各個波峰、波谷點所對應(yīng)的幅值及頻率根本一致時,可以判定被測繞組沒有變形.c)檢測前應(yīng)斷開與待試設(shè)備套管端頭相連的所有引線,并使撤除的引線盡可能遠離被測待試設(shè)備套管.對于套管引線無法撤除的待試設(shè)備,可利用套管末屏抽頭作為響應(yīng)端進行檢測,但應(yīng)注明,并應(yīng)與同樣條件下的檢測結(jié)果作比擬.d)待試設(shè)備繞組的頻率響應(yīng)特性與分接開關(guān)的位置有關(guān),建議在最高分接位置下測量,或者應(yīng)保證每次測量時分接開關(guān)均處于相同的位置.e)因測量信號較弱,鼓勵

10、信號和響應(yīng)信號測量端應(yīng)與待試設(shè)備繞組端頭穩(wěn)定、可靠聯(lián)接,減小接觸電阻.f) 兩個信號檢測端的接地線均應(yīng)可靠連接在待試設(shè)備外殼上的明顯接地端(待試設(shè)備頂部的鐵心接地端),接地線應(yīng)盡可能短且不應(yīng)纏繞.3.2試驗接線L、K及C分別代表繞組單位長度的分布電感、分布電容及對地分布電容,Ui、U2分別為等效網(wǎng)絡(luò)的激勵電壓和響應(yīng)電壓,Us為正弦波鼓勵信號源電壓,Rs為信號源輸出阻抗,R為匹配電阻圖1頻率響應(yīng)分析法的根本檢測回路測得的幅頻響應(yīng)曲線常用對數(shù)形式表示,即對電壓幅值之比進行如下處理H(f)=20logU2(f)/U1(f)式中：H(f)頻率為f時傳遞函數(shù)的模|H(jw)|;U2(f),Ui(f)頻率

11、為f時響應(yīng)端和鼓勵端電壓的峰值或有效值|U2(jw)|和|Ui(jw)|.可根據(jù)圖2所示的方式選定信號的鼓勵(輸入)端和響應(yīng)(檢測)端,以便對檢測結(jié)果進行標(biāo)準(zhǔn)化治理.端輸入.日端測后.端輸入,C端測后ABCA端輸入,B端測吊B端輸入,C端測量C端輸入,A端惻后血I自端輸入,b端測量b端輸入,c端側(cè)量c端輸入,白端測量a端輸入,x端測吊:b端輸入,y端測量.端輸入,端物量圖2常用變壓器的幾種測量接線方式3.3 試驗步驟a) 對被試設(shè)備進行放電,待試設(shè)備試驗接線并檢查確認(rèn)接線正確；正確記錄分接開關(guān)的位置、激勵端/輸出端.b) 按選定接線方式分別測量并記錄待試設(shè)備不同測端的幅頻響應(yīng)特性曲線.c) 比

12、擬相同電壓等級的三相繞組的幅頻響應(yīng)特性,假設(shè)三相頻響曲線較為一致,那么可認(rèn)為測試數(shù)據(jù)正確無誤.假設(shè)存在明顯差異,那么首先應(yīng)檢查測試接線方式是否符合規(guī)定的要求,測試電纜是否處于完好狀態(tài),檢查接地是否良好,確認(rèn)無誤后再重測.d) 記錄試驗數(shù)據(jù),接線方式,斷開試驗電源,放電后撤除試驗接線.3.4 考前須知a)待試設(shè)備鐵心、夾件必須與外殼可靠接地,測試儀器必須與待試設(shè)備外殼可靠接地.測試儀器輸入單元和檢測單元的接地線應(yīng)共同聯(lián)接在待試設(shè)備鐵心接地處.無鐵心外引接地的變壓器那么應(yīng)將測試接地線可靠接地.b)測量前應(yīng)斷開與待試設(shè)備套管端頭相連的所有引線,并使撤除的引線盡可能遠離被測待試設(shè)備套管,以減少其雜散電

13、容的影響.c)應(yīng)保證測量阻抗的接線鉗與套管線夾緊密接觸,如果套管線夾上有導(dǎo)電硅脂或銹跡,必須使用砂布或枯燥的棉布擦拭干凈.3.5 試驗驗收a) 檢查試驗數(shù)據(jù)與試驗記錄是否完整、正確.b) 恢復(fù)被試設(shè)備和試驗儀器設(shè)備到試驗前狀態(tài).4試驗數(shù)據(jù)分析和處理根據(jù)試驗規(guī)程進行判斷,利用待試設(shè)備的歷史測試數(shù)據(jù),或者同型號、同批次的另一臺待試設(shè)備的測試數(shù)據(jù),來進行橫向、縱向比擬分析,然后作出較為可靠的診斷結(jié)論.a)用頻率響應(yīng)法分析判斷待試設(shè)備繞組變形,主要是對繞組幅頻響應(yīng)特性進行縱向或橫向比擬,并綜合考慮待試設(shè)備遭受短路沖擊的情況、待試設(shè)備結(jié)構(gòu)、電氣試驗及油中溶解氣體分析等因素.根據(jù)相關(guān)系數(shù)的大小,可較直觀地

14、反映出待試設(shè)備繞組幅頻響應(yīng)特性的變化,通?？勺鳛榇囋O(shè)備繞組變形的輔助手段.用相關(guān)系數(shù)輔助判斷待試設(shè)備繞組變形的方法見附錄Bob)待試設(shè)備繞組幅頻響應(yīng)特性曲線中波峰或波谷分布位置及數(shù)量的變化,是分析待試設(shè)備繞組變形的重要依據(jù).待試設(shè)備繞組變形典型幅頻特性曲線參見附錄Coc) 當(dāng)頻響特性曲線低頻段(1kHz100kHz)的波峰或波谷發(fā)生明顯變化,繞組電感可能改變,可能存在匝間或餅間短路的情況.對絕大多數(shù)待試設(shè)備來說,其三相繞組低頻段的響應(yīng)特性曲線應(yīng)非常相似,如果存在差異應(yīng)及時查明原因.d)當(dāng)頻響特性曲線中頻段(100kHz600kHz)的波峰或波谷發(fā)生明顯變化,繞組可能發(fā)生扭曲和鼓包等局部變形現(xiàn)

15、象.e)當(dāng)頻響特性曲線高頻段(>600kHz)的波峰或波谷發(fā)生明顯變化,繞組的對地電容可能改變.可能存在線圈整體移位或引線位移等情況.5檢測原始數(shù)據(jù)和報告5.1 原始數(shù)據(jù)檢測工作中,應(yīng)保存繞組頻率響應(yīng)檢測原始數(shù)據(jù),存放方式如下：a) 建立一級文件夾,文件夾名稱：變電站名+檢測日期(如：花莊變電站20210101);b) 建立二級文件夾,文件夾名稱：調(diào)度號(如：#1主變、#2主變).；c) 文件名：根據(jù)被試設(shè)備類型,分別保存所測試的圖譜,如220kV花莊站#1主變高壓側(cè)OA/OB/OC相,中壓側(cè)OmAm/OmBm/OmCm相等.d)當(dāng)檢測到異常時,應(yīng)盡量在減少外界干擾的情況下,重復(fù)該相測試

16、至少2次,且曲線無變化.存儲不少于2組圖譜,便于信號診斷分析.5.2檢測報告Ao現(xiàn)場試驗結(jié)束后,應(yīng)在15個工作日內(nèi)完成試驗記錄整理并錄入PMS系統(tǒng),報告格式見附錄附錄A(標(biāo)準(zhǔn)性附錄)繞組頻率響應(yīng)試驗報告A.1繞組頻率響應(yīng)分析試驗報告表A.1繞組頻率響應(yīng)分析試驗報告一、根本信息變電站委托單位試驗單位運行編號試驗性質(zhì)試驗日期試驗人員試驗地點報告日期編寫人審核人批準(zhǔn)人試驗天氣環(huán)境溫度(C)環(huán)境相對濕度(為二、設(shè)備銘牌生產(chǎn)廠家出廠日期出廠編號設(shè)備型號額定電壓(kV)額定電流(A)接線組別相數(shù)額定容量(MVA)電壓組合電流組合容量組合空載電流()空載損耗(kW)三、試驗數(shù)據(jù)高壓繞組測試圖譜及相關(guān)系數(shù)高壓

17、繞組測試鼓勵端響應(yīng)端中壓繞組測試圖譜及相關(guān)系數(shù)中壓繞組測試鼓勵端響應(yīng)端低壓繞組測試圖譜及相關(guān)系數(shù)低壓繞組測試鼓勵端響應(yīng)端儀器型號測試檔位高壓側(cè)中壓測低壓側(cè)結(jié)論備注附錄B標(biāo)準(zhǔn)性附錄用相關(guān)系數(shù)R輔助判斷待試設(shè)備繞組變形通?？梢宰鳛檩o助手段用于分析待試通過相關(guān)系數(shù)可以定量描述出兩條波形曲線之間的相似程度,設(shè)備的繞組變形情況,具體結(jié)果還應(yīng)根據(jù)待試設(shè)備的運行情況及其它信息綜合判斷.系數(shù)設(shè)有兩個長度為N的傳遞函數(shù)幅值序列Xk、R可根據(jù)以下公式計算Yk、,k=0,1,N-1,且Xk、Yk為實數(shù),相關(guān)B.1計算兩個序列的標(biāo)準(zhǔn)方差N-1111N-1ik-0B.2計算兩個序列的協(xié)方差N-1N-1ir=(4)3-宦

18、Y®】B.3計算兩個序列的歸一化方差系數(shù)錯誤！未找到引用源.=錯誤！未找到引用源.B.4根據(jù)如下公式計算出符合工程需要的相關(guān)系數(shù)10陽仁磔1-柒初1-LRxy<10-10.其他B.5根據(jù)表B.1判斷繞組變形程度表B.1繞組變形程度判斷表繞組變形程度相關(guān)系數(shù)嚴(yán)重艾形Rlf<0.6明顯變形1.0>Rlf>0.6或Rf<0.6輕度變形2.0>Rlf>1.0或0.6wRmf<1.0正常繞組R.f>2.0和®61.0和RfR0.6Rf為曲線在低頻段Rm為曲線在中頻段Rf為曲線在身頻段1kHz100kHz內(nèi)的相關(guān)系數(shù)100kHz600kHz內(nèi)的相關(guān)系數(shù)600kHz1000kHz內(nèi)的相關(guān)系數(shù)附錄C標(biāo)準(zhǔn)性附錄繞組變形典型幅頻特性曲線9KIWO-20-30-4DJOT50c600700施率作出U變形時SWU*H到(b>MB圖C.1SFPSZ7-120000/220變壓器低壓繞組變形時和修復(fù)后的幅頻響應(yīng)曲線too10D3M40G5006